仪器分析：第八章 分子发光分析法 分子磷光法

*第八章

分子发光分析法8.2.1

磷光的测量

低温磷光测量

室温磷光测量8.2.2

磷光分析法的应用第二节

分子磷光法Molecular

luminescenceanalysis

Molecularphosphorescence

analysis

*8.2.1

低温磷光与室温磷光的测量1.荧光与磷光的不同处（1）磷光的发光速率较慢，发光速率常数比荧光的要小得多，但也使得发光寿命比荧光的长，约在10-4～10s。（2）磷光辐射的波长比荧光长。即分子的T1能级比S1能级的能量低。（3）磷光的发光寿命和辐射强度对于重原子和顺磁性离子极其敏感，如用含碘甲烷的混合溶剂，荧光产率增大。（4）发光效率受温度影响大。由于在三重激发态能级停留的时间长，更易受碰撞因素影响，故在低温时磷光强度比高温时大。

*2.低温磷光的测量（1）为什么要在低温下测量

磷光的寿命和辐射强度对于重原子和顺磁性离子极其敏感。发光效率受温度影响大。三重激发态的寿命长，发生碰撞去激发的概率增大，更易受碰撞因素影响，故在低温时磷光强度大。（2）低温测量方法

液氮温度（77K）下进行。所用溶剂应具有低的磷光背景，并在77K下具有足够的黏度，以便能形成透明的刚性玻璃体，减少磷光的碰撞猝灭。

*（3）重原子效应现象：

当溶剂中含重原子组分时，如IEPA溶剂(由EPA和碘甲烷按10

1配置)中的碘甲烷，有利于系间跨越跃迁、促进电子进入三重激发态、导致磷光效率增加的效果。原因：

由于重原子的高核电荷引起或增强了溶质分子的自旋-轨道偶合作用，从而增大了S0

T1的吸收跃迁和S1

T1的系间跨越跃迁的几率，有利于磷光量子产率的增加。溶剂中引入重原子所产生的作用称为外部重原子效应，分子中引入重原子取代基所产生的作用称为内部重原子效应。

*3.室温磷光的测量

低温测量：操作不便，受溶剂选择的限制。

如何实现室温测量？三种方法。（1）固体基质法

将磷光物质吸附在固体载体上直接进行测量。吸附固化后消除了溶剂分子与三重激发态磷光分子间的碰撞，增强了磷光强度。常用的固体基质：纤维载体(滤纸、玻璃纤维)，无机载体(硅胶、氧化铝)及有机载体(乙酸钠、聚合物、纤维素膜)等。*（2）溶剂胶束增稳法

胶束：在溶液中加入表面活性剂，当浓度达到胶束临界值时，便相互聚集形成胶束。室温下磷光分子与胶束形成缔合物：刚性增强，减小了内转换和碰撞能量损失等非辐射去激发过程发生的概率，增强了三重态的稳定性，从而实现溶液中的室温磷光测定。环糊精也可与合适的磷光分子形成刚性较好的包含缔合物，用于室温磷光测定。

胶束增稳、重原子效应和溶液除氧构成了室温法测定的基础。

*溶剂胶束增稳法实例例：在含有表面活性剂十二烷基硫酸盐的溶液中加入重原子离子Tl(I)和Pb(II)，化学除氧后，溶液中的萘、芘、联苯在室温下可发出很强的磷光；

检出限达10-6～10-7mol

L-1。

例：在重原子溶剂1,2-二溴乙烷存在下，通过形成环糊精-磷光团-二溴乙烷缔合物，其对氧不敏感，室温下可产生很强的磷光，选择性较好.

菲和苊的检出限分别为5

10-13mol

L-1和1

10-11

mol

L-1。*（3）敏化溶液法

溶液中加入称为“能量受体”的组分；磷光不是由分析组分而是由能量受体发射，分析组分作为能量给予体将能量转移给能量受体，引发受体在室温发射磷光。

能量转移过程如图所示。敏化溶液法中需要选择合适的能量受体。*4.磷光检测装置

荧光计上配上磷光测量附件即可对磷光进行测量。在有荧光发射的同时测量磷光。

测量方法：（1）通常借助于荧光和磷光寿命的差别，采用磷光镜的装置将荧光隔开。（2）采用脉冲光源和可控检测及时间分辨技术。室温测量时，不需要杜瓦瓶。*8.2.2

分子磷光法的应用1.稠环芳烃分析

采取固体表面室温磷光分析法快速灵敏测定稠环芳烃和杂环化合物（致癌物质），见表。2.农药、生物碱、植物生长激素的分析烟碱、降烟碱、新烟碱，2，4-D等分析，检出限0.01

g/mL。3.药